Tese

Digital signal processing techniques for the compensation of analog circuit impairments in impedance mismatched radio-frequency transmitters. (2021)

• Authors:
  • Hemsi, Cyro Scarano
  • Panazio, Cristiano Magalhães (Orientador)
• Autor USP: HEMSI, CYRO SCARANO - EP
• Unidade: EP
• Sigla do Departamento: PTC
• Subjects: AMPLIFICADORES; PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS; CIRCUITOS ANALÓGICOS
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
• Language: Inglês
• Abstract: Esta tese investiga e propõe novos modelos para a compensação digital de imperfeições de rádio frequência (RF - radio frequency) em transmissores sem fio de banda larga, mais especificamente para amplificadores de potência (PA - power amplifiers) não-lineares e sujeitos a descasamento de impedância de carga (LMM - load mismatch). Tais imperfeições em transmissores de RF, juntamente com o desbalanceamento entre as componentes em fase e quadratura (IQ - in-phase and quadrature) em moduladores digitais, são responsáveis por degradar o desempenho do transmissor, tanto em termos de pureza espectral, quanto em qualidade da modulação e taxa de erro de bit (BER - bit error rate). Diversos cenários práticos em que PAs estão sujeitos a LMM motivam a pesquisa por modelos comportamentais não-lineares e com memória voltados a predistorção digital (DPD - digital pre-distortion) mais avançados, capazes de superar as limitações relatadas na literatura de modelos tradicionais e que sejam menos complexos do que as abordagens existentes para PA LMM. Nesta tese é proposta a aplicação do modelo polinomial Wiener-Hammerstein com realimentação (WHFB - Wiener-Hammerstein with feedback) como modelo comportamental simplificado para DPD no contexto de PAs sujeitos a LMM. A elevada dimensionalidade da estrutura WHFB proposta pode ser reduzida através de técnicas esparsas de estimação, tais como o operador de encolhimento e seleção absoluto mínimo (LASSO - least absolute shrinkage and selection operator) e extensões de LASSO em blocos, que são capazes de diminuir significativamente o número de coeficientes necessário, reduzindo, assim, o comprimento do filtro de DPD e, proporcionalmente, o custo da filtragem. Além disso, extensões de LASSO voltadas a blocos, como Group-LASSO e Sparse-group LASSO, são aplicadas no contexto de dimensionamento domodelo, ou seja, na tarefa de determinar valores adequados para seus parâmetros, o que, tradicionalmente, requer uma busca exaustiva. Os modelos WHFB denso e esparso são validados experimentalmente através de medições em um set-up de testes experimental e também comparados a outros, incluindo modelos baseados na decomposição em fatores paralelos (PARAFAC - parallel factors) e na expansão de Laguerre, demonstrando, assim, sua capacidade de compensar adequadamente PAs sujeitos a LMM. Finalmente, é proposta uma nova estratégia de redução do modelo de Volterra, que resulta em um polinômio de memória mais flexível e modular, em que os parâmetros são escolhidos independentemente para cada ordem de não linearidade. Esta abordagem flexível é capaz de descrever com precisão uma gama ampla de condições operacionais/ ambientais de PAs.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2021
• Data da defesa: 05.07.2021


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How to cite

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• ABNT

  HEMSI, Cyro Scarano. Digital signal processing techniques for the compensation of analog circuit impairments in impedance mismatched radio-frequency transmitters. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-23092021-112819/. Acesso em: 01 out. 2024.

• APA

  Hemsi, C. S. (2021). Digital signal processing techniques for the compensation of analog circuit impairments in impedance mismatched radio-frequency transmitters. (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-23092021-112819/

• NLM

  Hemsi CS. Digital signal processing techniques for the compensation of analog circuit impairments in impedance mismatched radio-frequency transmitters. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-23092021-112819/

• Vancouver

  Hemsi CS. Digital signal processing techniques for the compensation of analog circuit impairments in impedance mismatched radio-frequency transmitters. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-23092021-112819/

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